Clasificación y Aplicaciones de Fluidos de Perforación en Ingeniería Petrolera
Fluido de Arranque
Utilizados para iniciar la perforación del pozo. Contiene arcilla comercial para incrementar la viscosidad y construir el revoque. El sistema más común es el agua-gel. Su utilización se realiza principalmente cuando la formación a perforar está mayormente compuesta por arenas inconsolidadas y grava. Se puede convertir a otro sistema mediante la adición de productos químicos.
Fluidos Químicamente Tratados
Independientemente del nombre que se les asigne, usualmente contienen todos o algunos de los siguientes compuestos: arcillas, químicos solubles (incluyendo sales), un aditivo para control de pH, uno o más polímeros orgánicos, surfactantes y desfloculantes.
Ligeramente Tratados
Son usualmente no densificados y se utilizan cuando se esperan problemas menores en el pozo. Se emplean en pozos superficiales y pozos de producción de yacimientos someros. Ejemplo: Sistemas Gel-PAC, Agua-Goma Xántica.
Altamente Tratados
Generalmente son densificados (con barita, hematita, carbonato de calcio) y contienen concentraciones significativas de productos químicos y arcilla comercial en su formulación para mantener un control estricto de la reología, la pérdida de filtrado, la densidad y la inhibición de arcillas y lutitas.
Fluidos de Bajos Sólidos
Son fluidos no densificados con menos del 6% de sólidos. No deben contener más del 3% v/v de sólidos totales de arcillas y deben exhibir una relación de sólidos perforados a bentonita no menor de 2:1. Son costosos de mantener debido a la necesidad de mantener los sólidos en niveles bajos. Los principales productos utilizados en sus formulaciones son: bentonitas de alto rendimiento, bentonita sódica convencional, extendedores de bentonita, almidones, goma xántica, KCl y, en ocasiones, PHPA.
Fluidos Poliméricos
Se caracterizan por su bajo contenido de arcilla comercial. Pueden ser densificados y utilizan uno o varios polímeros, ya sea para inhibir arcillas (encapsulación), controlar propiedades de acarreo y/o propiedades de filtración. El agua a utilizar en su preparación puede ser fresca, de mar o salmueras. Los sistemas PHPA son ejemplos clásicos de esta categoría.
Fluidos a Base de Agua Salada
Sistemas de Fluido de Agua de Mar
El agua de mar es a menudo utilizada para la formulación y mantenimiento de lodos de perforación en operaciones costa afuera, principalmente debido a su disponibilidad y características inhibidoras.
Sistemas de Fluido Saturado con Sal
Son preparados adicionando NaCl al agua hasta su saturación (±10,6 lb./gal); posteriormente, se le adicionan los demás aditivos. Los productos que generalmente se utilizan en la formulación de estos sistemas son: bentonita prehidratada, soda cáustica, almidones tratados, taninos, lignosulfonatos y diversos polímeros.
Fluidos Base Aceite
Contienen aceite como fase líquida continua. Utilizados para perforar zonas altamente inestables y ambientes difíciles con alta presión y alta temperatura. Pueden ser clasificados de la siguiente manera:
100% Aceite
La fase líquida consiste en 95-100% aceite y el agua emulsificada es menor al 5%. Utilizados normalmente para la perforación de formaciones productoras y la toma de núcleos.